package Sort;

import com.sun.scenario.effect.Merge;

/**
 * 排序
 *
 * @author Administrator
 * @auther wangchenghao
 * @date 2021/5/7
 **/
public class Sort {
    /**
     * 选择排序
     * 对于给定的一组记录，经过第一轮比较后得到最小的记录，然后将该记录与第一个记录的位置进行互换
     *
     * @param a 排序数组
     */
    public static void selectSort(int[] a) {
        int n = a.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            //记录区间（i,n）中最小值的下标
            int min = i;
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (a[j] < a[min]) {
                    min = j;
                }
            }
            //交换
            swap(a[i], a[min]);
        }
    }

    /**
     * 插入排序
     * 从第二个记录开始，按照记录的大小一次将当前处理的记录插入到其之前的有序序列中
     *
     * @param a
     */
    public static void insertSort(int[] a) {
        //从第二个数开始，把每个数依次插入到指定的位置
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            int key = a[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && a[j] > key) {
                a[j + 1] = a[j];
                j--;
            }
            a[j + 1] = key;
        }
    }

    /**
     * 冒泡排序
     * 依次交换相邻的两个数
     *
     * @param a
     */
    public static void bubbleSort(int a[]) {
        int n = a.length;
        //最坏情况下执行n-1次
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
                if (a[j] > a[j + 1]) {
                    swap(a[j], a[j + 1]);
                    flag = true;
                }
            }
            //如果本次没有进行交换操作，表示数据已经有序，程序结束
            if (!flag) {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 快速排序递归法
     * 1.以第一个为基准数，把小于它的往前挪
     * 2.然后再把它放到中间，划分成两部分
     * 3.递归
     *
     * @param array
     * @param start
     * @param end
     */
    public static void quickSort(int[] array, int start, int end) {
        if (start < end) {
            int mid = partition(array, start, end);
            quickSort(array, start, mid - 1);
            quickSort(array, mid + 1, end);
        }
    }

    /**
     * 划分函数
     *
     * @param arr
     * @param l
     * @param r
     * @return
     */
    static int partition(int arr[], int l, int r) {
        int x = arr[l];
        while (l < r) {
            //1.找到right指向的数小于left指向的数
            while (l < r && arr[r] >= x) {
                r--;
            }
            //2.left指向的数为right指向的数
            if (l < r) {
                arr[l] = arr[r];
                l++;
            }
            //3.left找到比right大的数
            while (l < r && arr[l] < x) {
                l++;
            }
            //4.交换
            if (l < r) {
                arr[r] = arr[l];
                r--;
            }
        }
        arr[l] = x;
        return l;
    }

    /**
     * 哨兵探测法
     *
     * @param a
     * @param left
     * @param right
     */
    public void quicksort(int[] a, int left, int right) {
        int i, j, t, temp;
        if (left > right) {
            return;
        }
        //temp中存的就是基准数
        temp = a[left];
        i = left;
        j = right;
        while (i != j) {
            //顺序很重要，要先从右边开始找
            while (a[j] >= temp && i < j) {
                j--;
            }
            //再找右边的
            while (a[i] <= temp && i < j) {
                i++;
            }
            if (i < j)//交换两个数在数组中的位置
            {
                t = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = t;
            }
        }
        //最终将基准数归位
        a[left] = a[i];
        a[i] = temp;
        quicksort(a, left, i - 1);//继续处理左边的，这里是一个递归的过程
        quicksort(a, i + 1, right);//继续处理右边的 ，这里是一个递归的过程
    }

    public static void swap(int[] a, int i, int j) {
        if (i != j) {
            int temp = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = temp;
        }
    }

    //记录堆的大小
    static int heapSize;

    public static int Left(int i) {
        if (i * 2 + 1 >= heapSize) {
            return -1;
        }
        return i * 2 + 1;
    }

    public static int Right(int i) {
        if (i * 2 + 2 >= heapSize) {
            return -1;
        }
        return i * 2 + 2;
    }

    public static void minHeapify(int arr[], int i) {
        int L = Left(i);
        int R = Right(i);
        int mini = i;
        if (L != -1 && arr[L] < arr[i]) {
            mini = L;
        }
        if (R != -1 && arr[R] < arr[mini]) {
            mini = R;
        }
        if (mini != i) {
            swap(arr,i,mini);
            i = mini;
            minHeapify(arr, i);
        }
    }
    public static void maxHeapify(int arr[], int i) {
        int L = Left(i);
        int R = Right(i);
        int max = i;
        if (L != -1 && arr[L] > arr[i]) {
            max = L;
        }
        if (R != -1 && arr[R] > arr[max]) {
            max = R;
        }
        if (max != i) {
            swap(arr,i,max);
            i = max;
            maxHeapify(arr, i);
        }
    }
    static void Delete2(int arr[]){
        swap(arr,heapSize-1,0);
        heapSize--;
        maxHeapify(arr,0);
    }
   static void heapSort(int a[]) {
         heapSize = a.length;
        for (int i = (heapSize - 1) / 2; i >= 0; i--) {
            minHeapify(a, i);
        }
       for (int i = 0; i < a.length; i++) {
           Delete(a);
       }
    }
    static void maxheapSort(int a[]) {
        heapSize = a.length;
        for (int i = (heapSize - 1) / 2; i >= 0; i--) {
            maxHeapify(a, i);
        }
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            Delete2(a);
        }
    }
    private static void swap(int i, int i1) {
        int temp = i;
        i = i1;
        i1 = temp;
    }
    static void Delete(int arr[]){
        swap(arr,heapSize-1,0);
        heapSize--;
        minHeapify(arr,0);
    }
    public static void main(String[] args) {
        int a[] = {38, 65, 97, 76, 13, 27, 49};
//        heapSort(a);
        maxheapSort(a);
        System.out.println("a = " + a.toString());
    }

    static void merge(int arr[], int l, int r) {
        int mid = (l + r) / 2;
        int nL = mid - l + 1;
        int nR = r - mid;
        //申请两个新的数组存放在左右两部分
        int L[] = new int[nL];
        int R[] = new int[nR];
        for (int i = 0; i < nL; i++) {
            L[i] = arr[l + i];
        }
        for (int i = 0; i < nR; i++) {
            R[i] = arr[mid + 1 + i];
        }
        int i = 0, j = 0;
        for (int k = l; k <= r; k++) {
            //1.如果R数组中的数已经用完，用L数组中的数
            //2.如果L数组中还有数，并且比R数组的数要小，用L数组中的数
            if (j >= nR || i < nL && L[i] <= R[j]) {
                arr[k] = L[i];
                i++;
            } else {
                arr[k] = R[j];
                j++;
            }
        }
    }

    //对arr数组中的[l,r]区间进行排序
    static void mergeSort(int a[], int l, int r) {
        if (l < r) {
            //折半递归
            int mid = (l + r) / 2;
            mergeSort(a, l, mid);
            mergeSort(a, mid + 1, r);
            // 将两个有序的小数组，合并成一个大数组
            merge(a, l, r);
        }
    }
}
